【正文】 61A單片機(jī)和LIN總線主從節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)語音控制家居系統(tǒng)的報(bào)道。附錄3源代碼：。[4] LIN總線及其在智能家居控制系統(tǒng)中的應(yīng)用/顏?zhàn)杂?；王輝堂；金凱鑫； 國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù), 2006年03期對(duì)于智能家居系統(tǒng)中的電器控制，其實(shí)時(shí)性要求不高，但節(jié)點(diǎn)數(shù)目多，布置分散，對(duì)成本比較敏感，因此利用LIN總線實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的電器控制具有很多優(yōu)勢(shì)。語音識(shí)別技術(shù)的根本目的是研究出一種具有聽覺功能的機(jī)器，使機(jī)器能接受人類的語音，理解人的意圖，實(shí)現(xiàn)智能控制。四．文獻(xiàn)檢索范圍及檢索策略中、英文主題詞、關(guān)鍵詞語音識(shí)別控制 speech recognition controlLIN總線 LIN bus凌陽單片機(jī) SPCE061A monochip智能家居系統(tǒng) intelligent household system計(jì)算機(jī)檢索：檢索數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)年限檢索策略命中文獻(xiàn)數(shù)中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫1997至今1997至今語音識(shí)別控制 智能家居LIN總線5118中國期刊全文數(shù)據(jù)庫1997年至今語音識(shí)別控制43中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫1997年至今語音識(shí)別控制0中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫1997年至今語音識(shí)別控制11中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫1997年至今語音識(shí)別控制4五．檢索結(jié)果經(jīng)上述范圍的國內(nèi)、外檢索，獲得相關(guān)文獻(xiàn)30余篇，從中選取對(duì)比文獻(xiàn)2篇。三．查新點(diǎn)與查新要求查新點(diǎn)：1．語音命令控制。傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)通過一個(gè)遙控器控制室內(nèi)電器，智能度不高。（4）客廳風(fēng)扇關(guān)的波形如圖所示。（4）客廳燈管關(guān)的波形如圖所示。（2）本系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，只對(duì)臥室1（ID場(chǎng)為0x42）和客廳（ID場(chǎng)為0x45）進(jìn)行測(cè)試。圖 18 LIN主節(jié)點(diǎn)程序流程圖 圖 19 LIN從節(jié)點(diǎn)程序流程圖八、 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試1 調(diào)試與測(cè)試所用儀器：數(shù)字雙蹤示波器直流穩(wěn)壓電源2 測(cè)試方式：(1) 模塊測(cè)試將系統(tǒng)的各個(gè)模塊分開測(cè)試，提高效率，易于糾錯(cuò)，模塊測(cè)試分別為：1：凌陽語音單片機(jī)語音訓(xùn)練以及識(shí)別控制測(cè)試2：LIN主節(jié)點(diǎn)輸出波形以及電壓測(cè)量3：兩個(gè)LIN從節(jié)點(diǎn)接收的波形以及電壓測(cè)量(2) 系統(tǒng)整體測(cè)試在進(jìn)行各個(gè)分模塊測(cè)試的基礎(chǔ)上，進(jìn)行硬件模塊和相應(yīng)的軟件的系統(tǒng)整機(jī)測(cè)試。 從節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是能夠正確實(shí)時(shí)地接收?qǐng)?bào)文頭,達(dá)到與主節(jié)點(diǎn)的同步,為下一步的數(shù)據(jù)交換做好準(zhǔn)備。它們是由要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)(主機(jī)節(jié)點(diǎn)或從機(jī)節(jié)點(diǎn))所發(fā)送的數(shù)據(jù)和校驗(yàn)場(chǎng)所組成,都屬于數(shù)據(jù)場(chǎng)。4 LIN總線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 LIN的數(shù)據(jù)傳輸是采用報(bào)文幀的形式進(jìn)行的。 “確定”按鍵：該按鍵用于對(duì)“全部訓(xùn)練”與“逐個(gè)訓(xùn)練”進(jìn)行確定。在播放聲音時(shí)要不停地將音頻數(shù)據(jù)填充到SPCE061A指定的語音隊(duì)列中，判斷語音隊(duì)列是不是已滿，如果沒滿，判斷地址是否已超出播放語音的結(jié)束地址，如果沒有，從存儲(chǔ)器中獲得語音資源，填充語音隊(duì)列，地址指針指向下一個(gè)地址單元準(zhǔn)備繼續(xù)取資源；如果已經(jīng)超出結(jié)束地址，退出填充隊(duì)列循環(huán)；如果語音隊(duì)列已滿，判斷是否還在播放狀態(tài)，如果是，解碼播放，清看門狗；如果沒有在播放狀態(tài)，退出播放循環(huán)，返回主程序。圖 15 語音識(shí)別流程212 語音播放 SPCE061A可以播放多種格式的音頻文件，這些音頻格式都是凌陽特有的。當(dāng)用戶需要對(duì)某個(gè)電器操作時(shí)，只需說出相應(yīng)的語音命令，系統(tǒng)就能根據(jù)內(nèi)部編碼，將地址命令及控制命令發(fā)送到相應(yīng)的從機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定電器的操作。在訓(xùn)練里只要選擇了是哪個(gè)用戶，系統(tǒng)會(huì)將該用戶訓(xùn)練的語音模板存儲(chǔ)而不同的FLASH空間，在識(shí)別時(shí)會(huì)自動(dòng)識(shí)別出該用戶對(duì)應(yīng)的“臥室”。表1的語音命令經(jīng)過我們的驗(yàn)證，系統(tǒng)能夠很好地識(shí)別，準(zhǔn)確識(shí)別率達(dá)98%以上，偶爾的無法識(shí)別是因?yàn)樵捦步邮懿坏秸Z音命令或者是用戶發(fā)出的語音命令與訓(xùn)練時(shí)相差太大等而引起的。于是，我們?cè)谕獠縁LASH中分配一個(gè)存儲(chǔ)空間，專門用來存儲(chǔ)訓(xùn)練后的語音模板，在程序中設(shè)一個(gè)標(biāo)志位，查看4096相應(yīng)的地址單元否有數(shù)據(jù)，從而判斷是否已經(jīng)訓(xùn)練過，如果訓(xùn)練過，則只需把flash中的語音模板裝載到SPCE061A中，從而避免每次復(fù)位和上電需要訓(xùn)練的麻煩。 圖 12是語音分層示意圖，每一層具有5條命令，總共有4層，第一層作為家庭成員入口層，第二層為家里各個(gè)重點(diǎn)地點(diǎn)層，第三層為電器層，第四層為電器操作層。特定人識(shí)別的原理如下圖所示：圖 11 特定人識(shí)別原理 SPCE061A內(nèi)部只有2K字的RAM，其只能支持5個(gè)語音命令，而在進(jìn)行識(shí)別之前要進(jìn)行語音模板訓(xùn)練，模板的數(shù)據(jù)也是放在內(nèi)部的RAM中。該液晶可以顯示4行文字，每行可以顯示8個(gè)中文字，使系統(tǒng)更具人性化，人機(jī)交互界面友好。圖 7 主機(jī)電路圖圖 8從機(jī)電路圖4 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用的LIN總線需要12V電壓，而從機(jī)需要5 電源，因此，在中央控制器模塊中需要一個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊滿足電源電壓的轉(zhuǎn)換。圖 6 SPR4096模組與單片機(jī)接口3 LIN總線主從機(jī)電路模塊 本系統(tǒng)是通過LIN總線實(shí)現(xiàn)家居系統(tǒng)的終端控制，每個(gè)終端都采用89S52單片機(jī)以及一塊LIN總線收發(fā)模塊，實(shí)現(xiàn)主機(jī)對(duì)各個(gè)終端電器的控制。 SPR4096是凌陽公司推出一款flash芯片，其內(nèi)部具有512Kbyte的flash空間，4Kbyte的SRAM，具有并行與串行接口。SPCE061A 內(nèi)置2 路10 位精度的DAC，只需要外接功放電路即可完成語音的播放。六、 硬件電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)包括凌陽SPCE061A單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)，SPR4096外擴(kuò)Flash模塊，LIN總線主從機(jī)電路模塊的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)及液晶顯示電路模塊的設(shè)計(jì)。綜上，我們采用LIN總線來作為組建網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議。各種總線之間的比較如圖 2所示。 方案二：采用凌陽單片機(jī)作為我們的控制電路核心，凌陽SPCE061A十六位單片機(jī)不僅內(nèi)置32kFlash，而且集成了語音處理模塊。這體現(xiàn)了該系統(tǒng)的易擴(kuò)展性。而且語音系統(tǒng)還預(yù)設(shè)了應(yīng)答命令，及時(shí)反饋目前命令的執(zhí)行情況，人機(jī)交互友好。圖 1 系統(tǒng)框圖三、 工作原理 凌陽SPCE061A是一個(gè)16位單片機(jī)，并且具有DSP處理功能。二、 系統(tǒng)方案設(shè)